Chercheurs de l'Institut Niels Bohr, Université de Copenhague, ont étudié plus de 1000 systèmes planétaires en orbite autour d'étoiles dans notre propre galaxie, la voie Lactée, et ont découvert une série de connexions entre les orbites planétaires, nombre de planètes, occurrence et la distance à leurs étoiles. Il s'avère que notre propre système solaire à certains égards est très rare, et dans d'autres très ordinaire.

Il est rare d'avoir huit planètes, mais l'étude montre que le système solaire suit exactement le même, règles très basiques pour la formation des planètes autour d'une étoile qu'ils font tous. La question de savoir ce qui la rend si spéciale qu'elle abrite la vie est toujours une bonne question. L'étude est maintenant publiée dans MNRAS

Les orbites excentriques des planètes sont la clé pour déterminer le nombre de planètes

Il existe une corrélation très claire entre l'excentricité des orbites et le nombre de planètes dans un système solaire donné. Quand les planètes se forment, ils commencent sur des orbites circulaires dans un nuage de gaz et de poussière. Mais ils sont encore de taille relativement petite, jusqu'à des tailles comparables à la lune. A une échelle de temps un peu plus longue, ils interagissent par gravitation et acquièrent des orbites de plus en plus excentriques ou elliptiques. Cela signifie qu'elles commencent à entrer en collision parce que les orbites elliptiques se croisent - et donc les planètes grossissent en raison des collisions. Si le résultat final des collisions est que toutes les pièces deviennent juste une ou quelques planètes, puis ils restent sur des orbites elliptiques. Mais si elles finissent par devenir de nombreuses planètes, l'attraction gravitationnelle entre eux leur fait perdre de l'énergie et ainsi ils forment de plus en plus d'orbites circulaires.

Les chercheurs ont trouvé une corrélation très claire entre le nombre de planètes et la forme circulaire des orbites. "Réellement, ce n'est pas vraiment une surprise, " explique le professeur Uffe Gråe Jørgensen. " Mais notre système solaire est unique dans le sens où aucun autre système solaire avec autant de planètes que le nôtre n'est connu. On pourrait donc peut-être s'attendre à ce que notre système solaire ne rentre pas dans la corrélation. Mais c'est le cas - en fait, c'est juste."

Les seuls systèmes solaires qui ne rentrent pas dans cette règle sont les systèmes avec une seule planète. Dans certains cas, la raison en est que dans ces systèmes à une seule planète, la planète est en orbite autour de l'étoile très proche, mais dans d'autres, la raison en est que les systèmes peuvent en fait contenir plus de planètes que prévu initialement. "Dans ces cas, nous pensons que la déviation de la règle peut nous aider à révéler plus de planètes qui étaient cachées jusqu'à présent, " Nanna Bach-Müller, premier auteur de l'article scientifique, explique. Si nous pouvons voir l'étendue de l'excentricité de l'orbite de la planète, alors nous savons combien d'autres planètes doivent être dans le système - et vice versa, si nous avons le nombre de planètes, nous connaissons maintenant leurs orbites. "Ce serait un outil très important pour détecter des systèmes planétaires comme notre propre système solaire, car de nombreuses exoplanètes similaires aux planètes de notre système solaire seraient difficiles à détecter directement, si nous ne savons pas où les chercher."

La Terre fait partie des 1% chanceux

Quelle que soit la méthode utilisée dans la recherche d'exoplanètes, on arrive au même résultat. Donc, il y a du basique, la physique universelle en jeu. Les chercheurs peuvent utiliser ceci pour dire :combien de systèmes possèdent la même excentricité que notre système solaire ? – que nous pouvons ensuite utiliser pour évaluer combien de systèmes ont le même nombre de planètes que notre système solaire. La réponse est qu'il n'y a que 1% de tous les systèmes solaires avec le même nombre de planètes que notre système solaire ou plus. S'il y a environ 100 milliards d'étoiles dans la Voie lactée, c'est, cependant, toujours pas moins d'un milliard de systèmes solaires. Il y a environ 10 milliards de planètes semblables à la Terre dans la zone habitable, c'est-à-dire à distance de leur étoile permettant l'existence d'eau liquide. Mais il y a une énorme différence entre être dans la zone habitable et être habitable ou avoir développé une civilisation technologique, Uffe Gråe Jørgensen souligne. "Quelque chose est la cause du fait qu'il n'y a pas une énorme quantité d'OVNI là-bas. Quand la conquête des planètes d'un système solaire a commencé, ça va assez vite. Nous pouvons le voir dans notre propre civilisation. Nous sommes allés sur la Lune et sur Mars, nous avons déjà plusieurs robots. Mais il n'y a pas beaucoup d'ovnis des milliards d'exo-planètes semblables à la Terre dans les zones habitables des étoiles, donc la vie et les civilisations technologiques en particulier sont probablement encore assez rares. »

La Terre n'est pas particulièrement spéciale - le nombre de planètes dans le système est ce dont il s'agit

Que faut-il de plus pour abriter la vie que d'être une planète de la taille de la Terre dans la zone habitable ? Qu'est-ce qui est vraiment spécial ici sur Terre et dans notre système solaire ? La Terre n'est pas spéciale - il y a beaucoup de planètes semblables à la Terre. Mais peut-être que cela pourrait être le nombre de planètes et leur nature. Il y a beaucoup de grandes planètes gazeuses dans notre système solaire, la moitié d'entre eux. Se pourrait-il que l'existence des grandes planètes gazeuses soit la cause de notre existence ici sur Terre ? A part of that debate entails the question of whether the large gas planets, Saturn and Jupiter, redirected water-bearing comets to Earth when the planet was a half-billion years old, enabling the forming of life here.

This is the first time a study has shown how unique it is for a solar system to be home to eight planets, mais en même temps, shows that our solar system is not entirely unique. Our solar system follows the same physical rules for forming planets as any other solar system, we just happen to be in the unusual end of the scale. And we are still left with the question of why, exactement, we are here to be able to wonder about it.